Sponge halogenated natural products found at parts-per-million levels in marine mammals

Several unknown, abundant brominated compounds (BCs) were recently detected in the blubber of dolphins and other marine mammals from Queensland (northeast Australia). The BC were interpreted as potential natural products due to the lack of anthropogenic sources for these compounds. This study investigated whether some of the BCs accumulated by diverse marine mammal species are identical with natural BCs previously isolated from sponges (Dysidea sp.) living in the same habitat. Isolates from sponges and mollusks (Asteronotus cespitosus) were compared with the signals detected in the mammals' tissue. Mass spectra and gas chromatography retention times on four different capillary columns of the isolates from sponges and mammals were identical in all respects. This proves that the chemical name of the compound previously labeled BC-2 is 4,6-dibromo-2-(2'-dibromo)phenoxyanisole and that the chemical name of BC-11 is 3,5-dibromo-2-(3',5'-dibromo-2'-methoxy)phenoxyanisole. Using a quantitative reference solution of BC-2, we established that the concentrations of the brominated metabolies found in the marine mammals are frequently >1 mg/kg. The highest concentration (3.8 mg/kg), found in a sample of pygmy sperm whale (Kogia breviceps), indicates that BC-2 is a bioaccumulative, natural organohalogen compound. This is supported by the concentrations of the BCs in our samples being equal to the highest concentrations of anthropogenic BCs in any environmental sample. The quantitative determination of BC-2 in blubber of marine mammals from Africa and the Antarctic suggests that BC-2 is wide-spread. These results are direct proof that marine biota can produce persistent organic chemicals that accumulate to substantial concentrations in higher trophic organisms.

A suite of novel allenes from Australian melolonthine scarab beetles. Structure, synthesis, and stereochemistry

A suite of allenic hydrocarbons, previously unknown as a molecular class from insects, has been characterized from several Australian melolonthine scarab beetles. The allenes are represented by the formula CH3(CH2)nCH=.=CH(CH2)(7)CH3 with n being 11-15, 17 and 19, and thus, all have Delta(9,10)-unsaturation. These structures have been confirmed by syntheses and comparisons of spectral and chromatographic properties with those of the natural components. The enantiomers of (+/-)-Delta(9,10)-tricosadiene and Delta(9,10)-pentacosadiene were separable on a modified beta-cyclodextrin column (gas chromatography), and the natural Delta(9,10)-tricosadiene (n = 11) and Delta(9,10)-pentacosadiene (n = 13) were shown to be of >85% ee. Syntheses of nonracemic allenes of known predominating chirality were acquired using both organotin chemistry and sulfonylhydrazine intermediates, and comparisons then demonstrated that the natural allenes were predominantly (R)-configured.

Evaluation of respiratory parameters in minimally processed lettuce grown under organic or conventional system

The increased preference for minimally processed vegetables has been attributed to the health benefits associated with fresh produce and the demand for ready-to-eat salads. In this paper, lettuce (Lactuca sativa L.) was evaluated for the effects of different cropping systems on the respiratory properties. Lettuce was packaged in low density polyethylene bags and stored in a refrigerator at 4 ºC. The concentration of carbon dioxide and oxygen inside the package was monitored during the storage at zero, three, six, eight, ten and twelve days by gas chromatography. Dry matter variation was measured gravimetrically up to day fourteen of storage. Values of respiratory rate for conventional lettuce increased from day 1 to 3 and remained low, while respiratory rate of the organic lettuce increased three-fold up to day 8, stabilizing at a high level. Variation in dry matter during storage also resulted from differences between the two cultivation systems. The highest content of dry matter was achieved by organic lettuce.

Synthesis of optimization of [11C] Pittsburgh compound B by the captive solvent method

Mestrado em Medicina Nuclear.

Drug abuse among workers in Brazilian regions

OBJECTIVE: Many business organizations in Brazil have adopted drug testing programs in the workplace since 1992. Rehabilitation, rather than layoff and disciplinary measures, has been offered as part of the Brazilian employee assistance programs. The purpose study is to profile drug abuse among company workers of different Brazilian geographical regions. METHODS: Urine samples of 12,700 workers from five geographical regions were tested for the most common illicit drugs of abuse in the country: marijuana, cocaine, and amphetamine. Enzyme multiplied immunoassay technique (EMIT) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS) were the techniques utilized for urine testing. The distribution of collected urine samples according to geographical regions was: 72.0% southeast, 13.8% northeast, 7.9% south, 5.7% central west and 0.6% north. RESULTS: Of all samples analyzed, 1.8% was found to be positive for drugs: 0.5% from the south region, 1.1% from northeast, 1.2% from central west, 1.3% from north, and 2.2% from southeast. Of these, 59.9% was marijuana, 17.7% cocaine, 14.6% amphetamine, and 7.7% associated drugs. CONCLUSIONS: The distribution of drugs found in the samples shows a regional variation. Marijuana, however, was found in all regions. Cocaine was seen only in central west and southeast regions. Amphetamine was found in northeast, central west, and southeast regions.

Desenvolvimento de uma tecnologia de produção de iogurtes funcionais com leite de cabra contendo fibra Beta vulgaris e frutos de Vaccinium cylindraceum

Dissertação de Mestrado, Tecnologia e Segurança Alimentar, 02 de Junho de 2014, Universidade dos Açores.

Determinants of salivary cotinine level: a population-based study in Brazil

OBJECTIVE: A cross-sectional population-based study was conducted to assess, in active smokers, the relationship of number of cigarettes smoked and other characteristics to salivary cotinine concentrations. METHODS: A random sample of active smokers aged 15 years or older was selected using a stepwise cluster sample strategy, in the year 2000 in Rio de Janeiro, Brazil. The study included 401 subjects. Salivary cotinine concentration was determined using gas chromatography with nitrogen-phosphorus detection. A standard questionnaire was used to collect demographic and smoking behavioral data. The relation between the number of cigarettes smoked in the last 24h and cotinine level was examined by means of a nonparametric fitting technique of robust locally weighted regression. RESULTS: Significantly (p<0.05) higher adjusted mean cotinine levels were found in subjects smoking their first cigarette within five minutes after waking up, and in those smoking 1-20 cigarettes in the last 24h who reported inhaling more than ½ the time. In those smoking 1-20 cigarettes, the slope was significantly higher for those subjects waiting for more than five minutes before smoking their first cigarette after waking up, and those smoking "light" cigarettes when compared with their counterparts. These heterogeneities became negligible and non-significant when subjects with cotinine >40 ng/mL per cigarette were excluded. CONCLUSIONS: There was found a positive association between self-reporting smoking five minutes after waking up, and inhaling more than ½ the time are consistent and higher cotinine levels. These can be markers of dependence and higher nicotine intake. Salivary cotinine proved to be a useful biomarker of recent smoking and can be used in epidemiological studies and smoking cessation programs.

Analysing organochlorine pesticides in strawberry jams using GC-ECD, GC-MS/MS and QuEChERS sample preparation

This paper describes a comparison of adaptations of the QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged and safe) approach for the determination of 14 organochlorine pesticide (OCP) residues in strawberry jam by concurrent use of gas chromatography (GC) coupled to electron capture detector (ECD) and GC tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). Three versions were tested based on the original QuEChERS method. The results were good (overall average of 89% recoveries with 15% RSD) using the ultrasonic bath at five spiked levels. Performance characteristics, such as accuracy, precision, linear range, limits of detection (LOD) and quantification (LOQ), were determined for each pesticide. LOD ranged from 0.8 to 8.9 microg kg-1 ; LOQ was in the range of 2.5–29.8 microg kg- 1; and calibration curves were linear (r2>0.9970) in the whole range of the explored concentrations (5–100 microg kg- 1). The LODs of these pesticides were much lower than the maximum residue levels (MRLs) allowed in Europe for strawberries. The method was successfully applied to the quantification of OCP in commercially available jams. The OCPs were detected lower than the LOD.

Optimization of QuEChERS method for the analysis of organochlorine pesticides in soils with diverse organic matter

A QuEChERS method has been developed for the determination of 14 organochlorine pesticides in 14 soils from different Portuguese regions with wide range composition. The extracts were analysed by GC-ECD (where GC-ECD is gas chromatography-electron-capture detector) and confirmed by GC-MS/MS (where MS/MS is tandem mass spectrometry). The organic matter content is a key factor in the process efficiency. An optimization was carried out according to soils organic carbon level, divided in two groups: HS (organic carbon>2.3%) and LS (organic carbon<2.3%). Themethod was validated through linearity, recovery, precision and accuracy studies. The quantification was carried out using a matrixmatched calibration to minimize the existence of the matrix effect. Acceptable recoveries were obtained (70–120%) with a relative standard deviation of ≤16% for the three levels of contamination. The ranges of the limits of detection and of the limits of quantification in soils HS were from 3.42 to 23.77 μg kg−1 and from 11.41 to 79.23 μg kg−1, respectively. For LS soils, the limits of detection ranged from 6.11 to 14.78 μg kg−1 and the limits of quantification from 20.37 to 49.27 μg kg−1. In the 14 collected soil samples only one showed a residue of dieldrin (45.36 μg kg−1) above the limit of quantification. This methodology combines the advantages of QuEChERS, GC-ECD detection and GC-MS/MS confirmation producing a very rapid, sensitive and reliable procedure which can be applied in routine analytical laboratories.

Interlaboratory validation of an environmental monitoring method for trace analysis of endocrine disrupting compounds

Environmental pollution continues to be an emerging study field, as there are thousands of anthropogenic compounds mixed in the environment whose possible mechanisms of toxicity and physiological outcomes are of great concern. Developing methods to access and prioritize the screening of these compounds at trace levels in order to support regulatory efforts is, therefore, very important. A methodology based on solid phase extraction followed by derivatization and gas chromatography-mass spectrometry analysis was developed for the assessment of four endocrine disrupting compounds (EDCs) in water matrices: bisphenol A, estrone, 17b-estradiol and 17a-ethinylestradiol. The study was performed, simultaneously, by two different laboratories in order to evaluate the robustness of the method and to increase the quality control over its application in routine analysis. Validation was done according to the International Conference on Harmonisation recommendations and other international guidelines with specifications for the GC-MS methodology. Matrix-induced chromatographic response enhancement was avoided by using matrix-standard calibration solutions and heteroscedasticity has been overtaken by a weighted least squares linear regression model application. Consistent evaluation of key analytical parameters such as extraction efficiency, sensitivity, specificity, linearity, limits of detection and quantification, precision, accuracy and robustness was done in accordance with standards established for acceptance. Finally, the application of the optimized method in the assessment of the selected analytes in environmental samples suggested that it is an expedite methodology for routine analysis of EDC residues in water matrices.

Endothelial lipase correlated positively with EPA/AA ratio in RBCs membrane

The fatty acid profile of erythrocyte membranes has been considered a good biomarker for several pathologic situations. Dietary intake, digestion, absorption, metabolism, storage and exchange amongst compartments, greatly influence the fatty acids composition of different cells and tissues. Lipoprotein and hepatic lipases were also involved in fatty acid availability. In the present work we examined the correlations between fatty acid in Red Blood Cells (RBCs) membranes, the fatty acid desaturase and elongase activities, glycaemia, blood lipids, lipoproteins and apoproteins, and the endothelial lipase (EL) mass in plasma. Twenty one individuals were considered in the present study, with age >18 y. RBCs membranes were obtained and analysed for fatty acid composition by gas chromatography. The amount of fatty acids (as percentage) were analysed, and the ratios between fatty acid 16:1/16:0; 18:1/18:0; 18:0/16:0; 22:6 n-3/20:5 n-3 and 20:4 n-6/18:2 n-6 were calculated. Bivariate analysis (rs) and partial correlations were determined. SCD16 estimation activity correlated positively with BMI (rs=0.466, p=0.043) and triacylglycerols (TAG) (rs=0.483, p=0.026), and negatively with the ratio ApoA1/ApoB (rs=-0.566, p=0.007). Endothelial lipase (EL) correlated positively with the EPA/AA ratio in RBCs membranes (rs=0.524, p=0.045). After multi-adjustment for BMI, age, hs-CRP and dietary n3/n6 ratio, the correlations remained significant between EL and EPA/AA ratio. At the best of our knowledge this is the first report that correlated EL with the fatty acid profile of RBCs plasma membranes. The association found here can suggest that the enzyme may be involved in the bioavailability and distribution of n-3/n-6 fatty acids, suggesting a major role for EL in the pathophysiological mechanisms involving biomembranes’ fatty acids, such as in inflammatory response and eicosanoids metabolites pathways.

Monitorização de pesticidas em águas de Esposende

De forma a proteger o ambiente e a saúde humana, é imperativo evitar, prevenir ou reduzir as concentrações prejudiciais de poluentes nocivos na água subterrânea. A necessidade da obtenção de níveis de protecção da água subterrânea, encontra-se estabelecida em normas de qualidade e devem ser desenvolvidas metodologias que permitam a avaliação do estado químico da água subterrânea. Este trabalho experimental centrou-se no desenvolvimento de uma metodologia analítica de detecção e quantificação por cromatografia gasosa com detector de captura de electrões dos pesticidas atrazina e respectivos metabolitos (desetilatrazina e deisopropilatrazina), simazina, terbutilazina e o metabolito desetiterbutilazina, folpete, dimetoato, diazinão, malatião, cloropirifos e o azinfos-metilo em águas de poços. O estudo progressivo baseou-se na colheita de água a 20 poços agrícolas na zona de Esposende, área considerada pelo Ministério da Agricultura do Desenvolvimento Rural e Pescas como sendo uma zona vulnerável. O método utilizado para a validação da técnica cromatográfica baseou-se na norma ISO 8466-1:1990. Os parâmetros de validação considerados foram: especificidade/selectividade, capacidade de identificação, limites de detecção e quantificação, relação sinal/ruído, linearidade e curva de calibração, precisão (repetibilidade, precisão intermédia e reprodutibilidade), eficiência de extracção e arrastamento. O método demonstrou ser capaz de identificar e quantificar os analitos, sem interferência de outros compostos. Obteve-se um valor para os parâmetros da precisão inferior a 10%, enquanto os mais baixos limites de detecção e de quantificação foram, respectivamente, 0,014 e 0,047 μg L-1. Na preparação de amostras optou-se pelo método de extracção em fase sólida, tendo sido testadas cinco diferentes tipos de colunas extractivas; Lichrolut® EN/RP-18; Strata SDB-L e C18-E; Chromabond HR-P e HR-X, sendo que as colunas Lichrolut® EN/RP- 18 apresentaram melhores resultados para a globalidade dos pesticidas. Da análise efectuada aos 20 poços agrícolas verificou-se que apenas 3 não apresentavam qualquer vestígio dos pesticidas monitorizados, sendo que as restantes apresentavam valores entre 0,05 e 53,2 μg L-1, valores superiores aos impostos pela legislação em vigor (Decreto-Lei n.º 208/2008 de 28 de Outubro para água subterrânea e Decreto-Lei nº306/2007 referente a água para consumo). Verificou-se que os proprietários dos poços agrícolas, dos quais se procedeu à amostragem de água para análise não têm a consciência da falta de qualidade dessa água, nem dos malefícios que possam advir do seu consumo.

Estudo do tratamento de águas contaminadas com tricloroetileno, usando ferro zerovalente

A tecnologia de barreiras reactivas é uma alternativa possível de ser implementada para tratamento de águas contaminadas com compostos organoclorados, nomeadamente o tricloroetileno (TCE). O recurso a ferro zerovalente (Fe0) como meio reactivo tem na actualidade inúmeras aplicações, tratando-se de uma reacção de desalogenação por mecanismo de oxidação-redução. Neste trabalho fizeram-se estudos em batch da reacção entre o Fe0 e o TCE de forma a conhecer os parâmetros cinéticos. A natureza e a área da superfície do ferro provaram ser determinantes na velocidade da reacção. Foi possível verificar que para o sistema ferro comercial / TCE a ordem da reacção é inferior a um, e a constante cinética da ordem de 10-2 Lm-2h-1. Para simular uma barreira reactiva, projectaram-se e construíram-se colunas, as quais foram cheias com areia e ferro depois de devidamente misturados, uma vez que se tratou da disposição a que corresponderam melhores eficiências de redução do TCE. Não foi possível estabelecer o mecanismo da reacção, nem conhecer os parâmetros cinéticos, pelas dificuldades experimentais encontradas na análise do TCE e pelo facto de se tratar de uma reacção muito lenta. A cromatografia gasosa com detector de ionização de chama provou ser o método mais apropriado para doseamento do TCE em águas contaminadas, nas condições usadas neste estudo. A elevada volatilização do TCE e a baixa solubilidade em água contribuíram para as dificuldades operacionais encontradas.

Avaliação de compostos halogenados em água e ar de piscinas

A procura de piscinas para a prática de atividades desportivas, recreativas e/ou terapêuticas tem sofrido um aumento gradual ao longo do tempo. No entanto, nas piscinas existem vários perigos associados à sua utilização. Relativamente aos perigos químicos, a utilização de desinfetantes à base de cloro, bromo ou compostos derivados vai, por um lado, inativar microrganismos patogénicos mas, por outro, dar origem a subprodutos ao reagir com compostos orgânicos presentes na água. Os trihalometanos são um exemplo de subprodutos que se podem formar e, entre os compostos principais, estão o clorofórmio (TCM), bromodiclorometano (BDCM), clorodibromometano (CDBM) e bromofórmio (TBM). Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia analítica para a determinação de trihalometanos em água e ar de piscinas e a sua aplicação a um conjunto de amostras. Para a análise dos compostos, foi utilizada a microextração em fase sólida no espaço de cabeça (HS-SPME) com posterior quantificação dos compostos por cromatografia gasosa com detetor de captura eletrónica (GC-ECD). Foi realizada uma otimização das condições de extração dos compostos em estudo em amostras de água, através da realização de dois planeamentos experimentais. As condições ótimas são assim obtidas para uma temperatura de extração de 45ºC, um tempo de extração de 25 min e um tempo de dessorção de 5 min. Foram analisadas amostras de águas de piscina cedidas pelo Centro de Estudos de Águas, sendo avaliada a aplicação da técnica HS-SPME e o efeito de matriz. O modo como se manuseiam as soluções que contêm os compostos em estudo influencia os resultados devido ao facto destes serem bastante voláteis. Concluiu-se também que existe efeito de matriz, logo a concentração das amostras deverá ser determinada através do método de adição de padrão. A caraterização da água de piscinas interiores permitiu conhecer a concentração de trihalometanos (THMs). Foram obtidas concentrações de TCM entre 4,5 e 406,5 μg/L sendo que apenas 4 das 27 amostras analisadas ultrapassam o valor limite imposto pelo Decreto-Lei nº306/2007 (100 μg/L) no que diz respeito a águas de consumo humano e que é normalmente utilizado como valor indicativo para a qualidade das águas de piscina. Relativamente à concentração obtida no ar de uma piscina interior, foi detetada uma concentração média de 224 μg/m3 de TCM, valor muito abaixo dos 10000 μg/m3 impostos pelo Decreto-lei nº24/2012, como valor limite para exposição profissional a agentes químicos.

Implementação e validação de um método para determinação de contaminantes em vinho por microextração em fase sólida e gc-ms/ms e sua correlação com a análise sensorial

Cada vez mais começa a notar-se, na indústria vitivinícola, uma grande preocupação com a qualidade dos seus produtos, motivada pela maior sensibilização e exigência dos consumidores. Deste modo, a presença de defeitos organoléticos no vinho representa uma fonte de perda financeira nesta indústria, pelo que o seu controlo se torna indispensável para que se obtenha um produto de elevada qualidade. Neste sentido, torna-se interessante desenvolver um método de análise que seja rápido de forma a permitir a quantificação simultânea das moléculas identificadas como principais responsáveis pelos distúrbios olfativos dos vinhos. Assim, este trabalho surge com o objetivo de implementar e validar um método para a determinação de contaminantes em vinho por microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia gasosa acoplada à espetrometria de massa tandem (GC-MS/MS) e a sua correlação com a análise sensorial. A técnica de microextração em fase sólida é simples e rápida na medida em que não requer um pré-tratamento da amostra. Por sua vez, a análise por GC-MS permite identificar de forma clara os compostos em estudo, nomeadamente, 4-Etilfenol (4-EP), 4-Etilguaiacol (4-EG), 2,4,6-Tricloroanisol (TCA), 2,3,4,6-Tetracloroanisol (TeCA) e 2,4,6-Tribromoanisol (TBA). Foram realizados estudos de otimização das condições de extração, comparando as fibras 100 μm PDMS e 50/30 μm DVB/CAR/PDMS. Obtiveram-se resultados mais satisfatórios, em termos de resposta e da relação sinal/ruído, com a fibra 50/30 μm DVB/CAR/PDMS e estabeleceram-se como condições de extração 55ºC para a temperatura de incubação/extração, uma velocidade de agitação de 250 rpm e 60 minutos de tempo de extração. Ao longo deste trabalho, analisaram-se 50 amostras de vinho, das quais 48 eram amostras de Vinho Tinto do Douro e 2 de Vinho do Porto. Para validar a metodologia foram realizados estudos de linearidade, limiares analíticos, repetibilidade, precisão intermédia e recuperação. De um modo geral, obtiveram-se bons resultados ao nível da linearidade para as gamas de concentração escolhidas. Quanto aos limites de deteção e de quantificação, o 4-EP é o contaminante que apresenta uma gama de concentrações mais alta, notando-se limiares analíticos mais elevados, com valores próximos dos últimos níveis de concentração, oscilando entre 65 e 583 μg/L. No caso dos Anisóis, o TBA apresenta limites de deteção mais baixos, entre 0,4 e 17,0 ng/L. Os limiares analíticos foram validados com recurso a estudos de precisão intermédia e repetibilidade, cujos resultados se encontram dentro das especificações descritas no documento SANCO/10684/2009 (%RSD ≤ 30% para os Anisóis e %RSD ≤ 20% para os Fenóis Voláteis). Foram, ainda, realizados estudos de exatidão recorrendo a ensaios de recuperação e a ensaios interlaboratoriais. Muitas vezes conseguem-se boas recuperações, no entanto notam-se maiores dificuldades para o TBA e para o TeCA. Relativamente aos ensaios interlaboratoriais, verificam-se maiores discrepâncias para o 4-EP. Já os restantes contaminantes apresentam resultados, geralmente, satisfatórios (|z-score| ≤ 2).